具方向性光远端激发灯组.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103090195 A (43)申请公布日 2013.05.08 CN 103090195 A *CN103090195A* (21)申请号 201110347644.4 (22)申请日 2011.11.07 F21K 2/06(2006.01) F21V 5/04(2006.01) F21V 14/04(2006.01) (71)申请人 奇想创造事业股份有限公司 地址 中国台湾新竹县竹北市嘉丰六路一段 6 号 (72)发明人 谢荣雅 林永富 (74)专利代理机构 北京明和龙知识产权代理有 限公司 11281 代理人 郁玉成 (54) 发明名称 具方向性光远端激发灯组。

2、 (57) 摘要 一种具方向性光远端激发灯组， 包括一组具 方向性光源以及一个以上的光致发光灯泡。具方 向性光源是朝向该光致发光灯泡， 用以提供该灯 泡发光所需的能量。透过具方向性光源与光致发 光等技术， 本案解决过往发光、 照明设备过度依赖 线路或电源的缺陷 ； 改变发光、 照明设备的能源 供应方式。 使得发光、 照明设备不需受限于线路的 长短、 拉线途中的障碍等等问题。也解决了发光、 照明设备需搭配电源， 导致灵活性、 赏玩价值下降 等问题。大幅提高发光、 照明设备的可用性。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 13 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 。

3、(12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书5页 附图13页 (10)申请公布号 CN 103090195 A CN 103090195 A *CN103090195A* 1/1 页 2 1. 一种具方向性光远端激发灯组， 包括 ： 一组具方向性光源 ； 及 至少一个远离该具方向性光源、 并受该具方向性光源照射的光致发光灯泡。 2. 如权利要求 1 所述的具方向性光源远端激发灯组， 其中上述至少一个光致发光灯泡 具有一个灯壳， 及布设于该灯壳的荧光粉。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的具方向性光源远端激发灯组， 其中该具方向性光源包括至 少一组同调性光源。 4. 如权利要求 3 所述的具方。

4、向性光源远端激发灯组， 其中该同调性光源是紫外光激 光。 5. 如权利要求 3 所述的具方向性光源远端激发灯组， 更包括一片供反射 / 折射来自该 同调性光源的激光光束、 且使该激光光束在一段预定距离中呈破坏性干涉而匿踪的微结构 光学器件。 6. 如权利要求 5 所述的具方向性光源远端激发灯组， 其中该组同调性光源更包括复数 彼此中心波长相异的激光单元。 7. 如权利要求 1 或 2 所述的具方向性光源远端激发灯组， 其中该组具方向性光源包括 至少一个所发光束具有一个发散角度的发光二极管、 及一组将该发光二极管所发光束由该 发散角度转为彼此平行的准直角度的透镜组。 权 利 要 求 书 CN 1。

5、03090195 A 2 1/5 页 3 具方向性光远端激发灯组 【技术领域】 0001 本发明是关于一种具方向性光远端激发灯组， 尤其是一种可透过远端激发， 不必 连接电源或依靠蓄电装置致能发光的光致发光灯组。 【背景技术】 0002 人类的文明从火开始， 照明是文明进步的曙光 ； 象征人类克服自然的黑暗。 夜晚的 昏暗搭配点点光亮， 更让人陶醉在夜景中 ； 此时， 光已不只是供照明使用， 还可以美化气氛、 点缀环境。目前常见的照明装置， 除传统的蜡烛、 煤气灯外， 无论钨丝灯、 日光灯、 卤素灯、 LED照明灯、 甚至冷光等， 多属电致发光。 要驱使上述发光装置长期发光， 都需要稳定而充分。

6、 供应的燃料或供电才能持续转换出光能， 因此都离不开煤气管线、 电源线或电能储存装置。 但是照明灯连结有电路或电源供应器， 其摆设的地点立刻就受到大幅的局限 ； 且移动、 调整 照明器材摆放位置也随之极其不便。 尤其为符合安全与美观， 一般电线尽量少走明线， 而埋 入墙壁或土中的电线要更改移动至新路线， 无疑造成相当困扰。 0003 除上述照明的用途之外， 灯组被应用在点缀、 美化环境方面， 上述设置与移动的困 扰将益形凸显 ； 然而， 用来美化景物、 营造视觉效果这一类赏玩用途的照明灯， 在市场上的 需求与比重逐渐提高， 也使得灯具作为点缀、 协调景色的角色， 无法任由设计师自由挥洒 ； 尤。

7、其例如在庭园等户外位置， 作为背景与衬底的灯光， 需考虑维护保养与更换的便利性 ； 另 如在暂时性的宴会活动中， 亦需考虑设置与撤换是否简易。 不幸地， 作为必要装置的接连电 线往往成为无可避免的限制条件。 0004 荧光是另一种常被使用的公知技术， 并且不须藉由有线的电路提供电源， 因此没 有上述难以维护保养及搬迁的困扰。 然而， 若需持续以外在光束照射， 让其吸收光能后受激 发光， 不仅受限于一般光束会随距离发散， 难以集中照射在荧光灯泡上， 使得光致发光的效 率不佳 ； 另方面， 用一束光照射在荧光灯泡上， 让荧光灯泡吸收后再发光， 不免画蛇添足而 显得多余 ； 对于赏完用途的使用者而言。

8、， 以可见的光源点亮荧光灯泡反而会造成气氛的破 坏。亦即， 以荧光灯泡作为光源时， 一般不会持续以光照射。一方面其发光亮度不足 ； 另方 面， 除非有持续的光源刺激， 否则荧光的光源发光将逐渐减弱， 无法维持恒定亮度。 0005 因此， 尽管荧光灯泡相对一般灯泡而言， 更具有摆设的灵活性， 但通常无法长期持 续发光 ； 若经由远端光照激发光亮， 又必须忍激发光源本身光芒四散的困扰， 并破坏景致气 氛 ； 使得荧光灯泡在使用上的缺陷反而超过一般电灯泡， 无法符合市场需求。 0006 因此， 如果能提供一个可不受电线及电源的限制， 不仅可以大幅提升摆设、 移动的 便利性， 还可以有效并持续性地发光。

9、的灯组， 将能够集电致发光与光激发光灯泡两家所长， 具有解决照明灯领域长久以来的痼疾的能力。试想一个不受电路牵绊， 摆设自由度大增的 照明设备， 会怎样改写人类文明使用光的历史。 【发明内容】 0007 本发明的一个目的在于提供一种激发灯组， 是一种应用光致发光技术提供能量、 说 明 书 CN 103090195 A 3 2/5 页 4 可以远端操控且不需要电源与线路的发光灯组， 藉以提升摆设的便利性与灵活度。 0008 本发明另一目的是提供一种应用具方向性光及匿踪技术的远端激发灯组， 使得光 致发光的光源不被发现， 增加摆设时的装饰效果。 0009 本发明再一个目的是提供一种高变化性的发光灯。

10、组， 藉由匿踪技术， 提供多变化 的光源， 并让此种控制方式隐而不显。 0010 本发明为一种具方向性光远端激发灯组， 其基本结构至少包括一组具方向性光 源 ； 以及至少一个光致发光灯泡。 一般而言， 该光致发光灯泡与上述具方向性光源之间可以 存在一定的距离、 而该光致发光灯泡是上述具方向性光源照射的目标。 0011 透过上述结构， 照明灯泡不需要连接线路或电源同样可以发光。本发明应用了两 种技术， 分别是具方向性光技术与光致发光技术。光致发光灯泡的能源不再像传统照明灯 泡一般需要依靠直接的电能 ； 即所谓的电致发光。 光致发光灯泡受到光能的刺激， 会吸收该 能量随后释放出光能。光能可在空气中。

11、传导， 灯泡不需要再加装电源或透过线路来连接电 能 ； 换句话说， 应用光致发光的技术， 灯泡的能源传输方式随之发生变革。 0012 具方向性光技术也是本发明诞生的一大功臣， 搭配上述光致发光灯泡， 具方向性 光技术与光致发光技术的功效会互相累加。如果采用无线、 光致发光的方式点亮远端的灯 组， 一般的光线会四处发散， 无法有效地集中在一个方向。这样一来， 会出现两个不利的影 响。第一， 四处发散的光射程有限， 限缩了光致发光灯泡的摆设距离。第二， 光若四处发散， 光能就无法集中于光致发光灯泡， 实际激发该灯泡的能量远低于光源处射出的能量 ； 不但 无法完全激发出光致发光灯泡的能力， 更浪费许。

12、多不必要的能源。 可见， 激发光致发光灯泡 时， 若采用一般的光线会十分没有效率。 具方向性光技术的应用成功弥补这个缺失， 导因于 具方向性光的方向单一， 且不会色散， 其中如激光更有单一波长的特性。因此， 集中的具方 向性光可以打得又远又强。其远程的特性将大幅跃增光致发光灯泡可布置的范围 ； 光束的 集中特性则提供激发光致发光灯泡时所需的充沛光能， 充沛的光能可以增加光致发光灯泡 发光的时间。更重要的是， 具方向性光技术在空间与时间上大幅提升光致发光灯泡的使用 功能性。 0013 综上所述， 本发明对传统电致发光的照明技术进行变革， 解决了电致发光灯泡受 电源、 线路限制的缺陷。因此大幅提升。

13、灯泡设置的自由度， 即使灯泡设置于几公里之外， 只 要搭配合适的具方向性光源， 仍可发挥光致发光的功能。 若是以赏玩为主要功能的灯泡， 将 更为彰显本发明具方向性光激发灯组的功能。点缀用灯泡依使用者需要， 不必过度顾虑距 离问题 ( 具方向性光可长达几公里 )， 且可轻易地移动摆设， 不必担心线路的安装、 改装或 电源供给便利与否等问题。通过本发明， 提供给使用者一个远超越目前距离与摆设移动不 方便等障碍的具方向性光激发灯组。 【附图说明】 0014 图 1 是本发明的第一较佳实施例的主要结构图 ； 0015 图 2 是本发明荧光灯泡的结构图 ； 0016 图 3 是本发明第二较佳实施例的光学。

14、器件控制装置的结构图 ； 0017 图 4 是图 3 光学器件控制装置应用状态示意图 ； 0018 图 5 是本发明第三较佳实施例分光镜的结构图 ； 说 明 书 CN 103090195 A 4 3/5 页 5 0019 图 6 是本发明第四较佳实施例复数且中心波长各异的具方向性光源的应用状态 示意图 ； 0020 图7是图6复数且中心波长各异的具方向性光源同时激发单一荧光灯泡的应用状 态示意图 ； 0021 图8是图7复数且中心波长各异的具方向性光源透过分光镜顺序激发复数荧光灯 的应用状态示意图 ； 0022 图 9 是本发明第五较佳实施例的微结构光学器件的应用状态示意图 ； 0023 图 。

15、10 是图 8 与图 9 两实施例组合搭配的应用状态示意图 ； 0024 图 11 是本发明第六较佳实施例发散光聚合的应用示意图 ； 0025 图 12 是本发明第七较佳实施例的透光气球空中的应用状态示意图 ； 0026 图 13 是本发明第七较佳实施例的透光气球水中的应用状态示意图。 0027 【主要元件符号说明】 0028 具方向性光远端激发灯组 1 0029 具方向性光源 11 0030 紫外光激光 111 0031 发光二极管 112 0032 透镜组 113 0033 微结构光学器件 13 0034 匿踪段 131 0035 光致发光灯泡 12 0036 灯壳 121 0037 荧光。

16、粉 122 0038 透光气球 123 0039 光学器件控制装置 14 0040 控制装置 141 0041 反射镜片 142 0042 分光镜 15 【具体实施方式】 0043 本发明为一种具方向性光远端激发灯组 1， 如图 1 呈现出的具方向性光远端激发 灯组1结构图， 其中具方向性光远端激发灯组1至少包括有两个主要的基本部件 ： 一组具方 向性光源 11 ； 至少一个光致发光灯泡 12。在具体实施时， 具方向性光源 11， 例如为同调性 光源的紫外光激光 111， 光致发光灯泡 12 例如为荧光灯泡 12。两个基本部件的连结关系如 图 1， 紫外光激光 111 朝向荧光灯泡 12 的方。

17、位， 而荧光灯泡 12 与上述紫外光激光 111 存在 一定的距离。 0044 换句话说， 在运作过程中从具方向性光源 11 投射出的光束抵达一定距离外的荧 光灯泡 12。当光束到达荧光灯泡 12 时， 请接着参考图 2。图 2 为荧光灯泡 12 的结构图， 包 括灯壳 121 以及荧光粉 122。灯壳 121 的目的在于透光， 可让紫外光激光 111 发出的光束进 入内部涂层的荧光粉 122， 引发荧光粉 122 的光致发光反应， 荧光粉 122 受激发出肉眼可见 说 明 书 CN 103090195 A 5 4/5 页 6 光， 这一种肉眼可见光于是穿透灯壳 121 向外发射。因此， 荧光。

18、灯泡 12 仍会受到紫外光束 的刺激， 引发其内部涂层的荧光粉 122 的光致发光效应， 使用者的眼睛便会捕捉到荧光灯 泡 12 发出肉眼可见光。 0045 图 3 为本发明较佳的实施例之一， 具方向性光远端激发灯组 1 可包括一组光学器 件控制装置14， 设置于荧光灯泡12与微结构光学器件13之间， 用来调整光束射出的方向与 角度。该光学器件控制装置 14 包括一个由微处理器与压电晶体驱动器所组成的控制装置 141， 以及一面反射镜片 142。控制装置 141 的原理是 ： 将交流电通至压电晶体， 致使压电晶 体发生周期性伸缩 ； 依照电压的变化， 安装于反射镜片 142 左右角落的晶体的晶。

19、格会产生 体积大小的变化。因此于光学器件正面的 X 轴方向与 Y 轴方向放置压电晶体， 就能透过电 流驱动光学器件往各方向变换角度。如此设计的目的在于 ： 利用压电晶体通电后的周期性 运动， 控制装置 141 可以快速转动反射镜片 142， 于是反射镜片 142 可依照光的反射定律， 将光束反射至预先设定好位置的荧光灯泡 12。实际应用上请参考图 4， 图 4 为光受光学器 件控制装置 14 影响下的反射路线图。先将数个使用者欲点亮的荧光灯泡 12 分别按顺序放 置， 当紫外光束抵达光学器件控制装置 14 时， 光学器件控制装置 14 会迅速震动光学器件， 将紫外光束在极短的时间内， 按照位置。

20、顺序一一点亮数个荧光灯泡 12。 0046 图5为本发明另一较佳实施例， 具方向性光远端激发灯组1可包括一个分光镜15， 分光镜 15 可用三菱镜 ； 或者两个三棱镜斜边相接并镀上半透膜， 共同构成一个方块 ； 也可 以一片光学玻璃， 单面镀半透膜。凡是可将光束分割， 皆为本发明的应用范围。分光镜 15 的作用是把具方向性光源射出的光束分割， 分割后的光束分别射向两个预设位置的荧光灯 泡 12， 使得一道激光可以点亮两颗荧光灯泡 12。该设计的好处不只是同步点亮两个荧光灯 泡 12， 更可以减少点亮全部荧光灯泡 12 所需的激光次数。 0047 图 6 为本发明再一较佳实施例， 其中具方向性光。

21、远端激发灯组 1 的具方向性光源 11 可由复数个彼此中心波长相异的激光单元所组成。不同中心波长的激光单元分别激发 对应波长的荧光粉122 ； 例如红色的荧光粉1221会受到激光1111的中心波长所激发 ； 绿色 的荧光粉 1222 会受到激光 1112 的中心波长所激发 ； 蓝色的荧光粉 1223 会受激光 1113 的 中心波长所激发。该设计使具方向性光远端激发灯组 1 可更换不同中心波长的具方向性光 源， 搭配布设有对应波长荧光粉的荧光灯泡 12 ； 使用者可依需求转换荧光灯泡 12 发出的颜 色。如图 7， 本实施例可推知的应用方式还包括， 用多种激光同时激发一颗荧光灯泡 12， 同 。

22、时激发各种荧光粉 1221、 1222、 1223 因而形成彩色荧光。另外还可以参考图 8， 图 8 是将本 实施例结合前述的实施例， 透过光学器件控制装置14激发多个荧光灯泡12发出彩色荧光。 上述仅举几个例子， 凡是可由本发明实施例互相搭配组合者， 皆属本发明的应用范围。 0048 图 9 为本发明又一较佳实施例 ； 具方向性光远端激发灯组 1 加上一片匿踪功能的 微结构光学器件 13， 当激光光束透过上述微结构光学器件 13 后， 会形成一段激光光束的匿 踪段 131。此实施例的结构为 ： 该微结构光学器件 13 设置于紫外光激光 111 与荧光灯泡 12 之间。 其目的在于让紫外光激光。

23、111所射出的激光光束， 经过微结构光学器件13后， 在一段 预定距离中呈现破坏性干涉而匿踪的激光光束， 进入匿踪段 131 的激光光束由于在一个预 定距离内， 各光子的波动彼此呈破坏性干涉， 使得此匿踪段落中， 虽然仍有光子行进， 但无 论遮蔽光程中的任何一点， 均没有可见的光束可供反射或折射， 故无法供人体肉眼所捕捉， 形成人类视觉上的匿踪状态。 需要注意的是， 尽管人体视觉感官无法捕捉， 但事实上光能并 说 明 书 CN 103090195 A 6 5/5 页 7 没有消失， 仍然直直地往荧光灯泡 12 的方向前进。具有微结构光学器件 13 的具方向性光 远端激发灯组 1 可与上述实施例。

24、结合， 如图 10， 在激光光束匿踪的同时， 透过光学器件控制 装置 14 或分光镜 15 点亮荧光灯泡 12。 0049 图 10 为本发明图 8 与图 9 两个实施例的搭配组合。图 10 的具方向性光远端激发 灯组1同时采用微结构光学器件13与光学器件控制器14。 这样的组合能处理以下的情况 ： 使用者需要瞬间点亮多颗荧光灯泡 12， 而且不希望这些灯泡只发出单色光， 同时还希望紫 外光激光 111 所射出的激光光束可以视觉匿踪， 以免破坏雅致。这样复杂的要求， 可经由图 10 揭示的本发明的实施例组合得到解决。 0050 本发明又另一较佳实施例， 其中具方向性光远端激发灯组的具方向性光源。

25、也可释 例为一个发光二极管。如图 11 中的发光二极管 112 的光束属于发散光， 需要透过一个准直 角度的透镜组 113 将光由发散角度转为平行角度， 将发光二极管 112 的光转为一具方向性 光源。 0051 图12、 图13为本发明又再一较佳实施例， 其中荧光灯泡12的灯壳121可以换成一 透光气球 123， 并在透光气球 123 内部布置有荧光粉 122。透光气球 123 可以飘浮在空中、 水中， 荧光粉 122 受激于具方向性光源 11， 可于空中或水中发出单一光或彩色光 ； 形成视觉 上的惊奇。此实施例告诉我们， 无论是灯壳 121 或是透光气球 123， 凡是可让光致发光并且 受。

26、激发光可以外透的包覆体， 都在本发明的应用范围之内。 0052 当然， 如熟悉本技术领域者所能轻易理解， 即使不是利用匿踪技术， 一般如激光等 的具方向性光， 由于空间中的能量集中， 且行进方向精准， 只要光程中没有大量灰尘等反射 物， 也可以达成部分效果 ； 此外， 若采用上述具方向性光源， 无论是否采用匿踪技术， 均可 在荧光灯泡中构成多种不同的荧光图案， 使得具方向性光源可以藉由改变所发光束照射位 置， 使不同荧光图案发亮， 藉以提升装饰的使用弹性。 0053 诸如此类组合方式繁多， 无法在此一一详述。以上所述仅为本发明的较佳实施例 而已， 不能以此限定本发明实施的范围， 凡是依本发明权。

27、利要求书及说明书内容所作的简 单的等效变化与修饰， 皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。 说 明 书 CN 103090195 A 7 1/13 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 103090195 A 8 2/13 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 103090195 A 9 3/13 页 10 图 3 说 明 书 附 图 CN 103090195 A 10 4/13 页 11 图 4 说 明 书 附 图 CN 103090195 A 11 5/13 页 12 图 5 说 明 书 附 图 CN 103090195 A 12 6/13 页 13 图 6 说 明 书 附 图 CN 1。

28、03090195 A 13 7/13 页 14 图 7 说 明 书 附 图 CN 103090195 A 14 8/13 页 15 图 8 说 明 书 附 图 CN 103090195 A 15 9/13 页 16 图 9 说 明 书 附 图 CN 103090195 A 16 10/13 页 17 图 10 说 明 书 附 图 CN 103090195 A 17 11/13 页 18 图 11 说 明 书 附 图 CN 103090195 A 18 12/13 页 19 图 12 说 明 书 附 图 CN 103090195 A 19 13/13 页 20 图 13 说 明 书 附 图 CN 103090195 A 20 。